鋁合金T型接頭激光-電弧兩側(cè)同步焊接技術(shù)研究.pdf

1、在飛機(jī)、汽車和機(jī)車車輛等制造業(yè)中，為了減輕運(yùn)載工具的自重，提高運(yùn)載能力，越來越多地采用輕金屬合金與薄壁型輕量化結(jié)構(gòu)。尤其在飛機(jī)蒙皮、筋板等制造中，采用焊接代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鉚接工藝，減重效果顯著。然而由于鋁合金特性及T型接頭結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，無論傳統(tǒng)焊接還是先進(jìn)的激光焊接都遇到了焊縫氣孔、裂紋、變形等依靠單獨(dú)焊接方式難以解決的問題。本文采用激光一電弧兩側(cè)同步焊接方法成功焊接了3mm厚鋁合金T型接頭，既發(fā)揮了兩種熱源的優(yōu)勢，又彌補(bǔ)了各自的不足。

2、首先，根據(jù)激光-電弧兩側(cè)同步焊接試驗(yàn)要求和T型接頭特點(diǎn)，設(shè)計(jì)與優(yōu)化了定位裝置、電弧焊槍及工裝夾具，為工藝研究提供了裝備條件。 其次，研究了鋁合金激光-電弧兩側(cè)同步立板橫焊的工藝參數(shù)對焊縫成形的影響，得出一組焊縫成形好的參數(shù)范圍，為T型接頭焊接試驗(yàn)打下基礎(chǔ)。結(jié)果表明：激光-電弧兩側(cè)同步焊接關(guān)鍵是實(shí)現(xiàn)兩側(cè)熔池相互貫通。當(dāng)兩側(cè)能量較匹配，兩熔池完全貫通、熔為一體、兩側(cè)熔寬相差較小時(shí)，激光與電弧相互作用強(qiáng)，焊接過程穩(wěn)定，焊縫成形好。

3、 最后，研究了6061鋁合金T型接頭激光-電弧兩側(cè)同步焊接工藝參數(shù)、接頭形式對焊縫成形的影響，并對焊接頭顯微組織、力學(xué)性能進(jìn)行了考察與分析。結(jié)果表明：采用激光-電弧兩側(cè)同步焊接在合適的工藝參數(shù)下T型接頭焊縫成形好，兩側(cè)焊縫組織相似且以等軸晶為主，過度均勻。十字架焊接接頭的抗拉伸強(qiáng)度達(dá)247.7MPa，斷于母材；彎曲角度超過15°，裂紋呈鋸齒狀。 研究成果有助于進(jìn)一步了解激光-電弧兩側(cè)同步焊接相互作用，有助于進(jìn)一步降低焊縫氣孔